Проектирование технологического процесса производства детали типа "стакан"

Введение

В настоящее время в нашей стране сложилась такая ситуация, что развитие промышленности является самой приоритетной из всех поставленных задач. Для того, чтобы Россия заняла прочное место среди ведущих мировых держав, в ней должна существовать развитая сфера промышленного производства, которая должна основываться не только на восстановлении основанных в советский период заводов, но и на новых, более современно оборудованных, предприятиях.

Одним из важнейших шагов на пути к экономическому процветанию является подготовка специалистов, которые имели бы не строго ограниченные рамками своей профессии знания, а могли комплексно оценить выполняемую ими работу и ее результат. Такими специалистами являются инженеры-экономисты, разбирающиеся не только во всех тонкостях экономических аспектов функционирования предприятия, но и в сущности производственного процесса, который и обуславливает это функционирование.

Целью данного курсового проекта является ознакомление непосредственно с процессом производства, а также оценка и сравнение его эффективности не только с экономической, но и с технологической точек зрения.

Производство изделия, его сущность и методы оказывают наиболее весомое влияние на технологические, эксплуатационные, эргономические, эстетические и, конечно, функциональные характеристики этой продукции, а, следовательно, на его себестоимость, от которой в прямой зависимости находятся цена изделия, спрос на него со стороны пользователей, объемы продаж, прибыль от реализации, а, следовательно, все экономические показатели, которые и определяют финансовую устойчивость предприятия, его рентабельность, долю рынка и т.д. Таким образом, то, как изготовляется продукция, оказывает влияние на весь жизненный цикл товара.

Сегодня, когда конкурентный рынок вынуждает производителей переходить к наиболее качественным и дешевым продуктам, особенно важно оценить все аспекты производства, распространения и потребления изделия еще на стадии его разработки, чтобы избежать неэффективного использования ресурсов предприятия. Это помогает также в совершенствовании технологических процессов, которые разрабатываются часто не только исходя из потребностей рынка в изготовлении новый продукции, но и принимая во внимание стремление производителей к более дешевому и быстрому способу получения уже существующей продукции, что сокращает производственный цикл, уменьшает величину связанных в производстве оборотных средств, а, следовательно, стимулирует рост инвестиций в новые проекты.

Итак, проектирование технологического процесса является важнейшим этапом производства продукции, который влияет на весь жизненный цикл товара и способен стать определяющим при принятии решения о производстве того или иного продукта.

1. Определение режима работы цеха и типа производства

Задана годовая программа: 15000 шт.

Определим режим работы цеха, как двухсменный.

Тип производства устанавливается исходя из определений ГОСТ 14.004 - 83 и на основе расчёта коэффициента закрепления операций.

1 ? Кз.о. - массовое.

1 < Кз.о. ? 10 - крупносерийное

10 < Кз.о. ? 20 - среднесерийное

20 < Кз.о. ? 40 - мелкосерийное

Т.к. число операций и число рабочих мест к началу проектирования неизвестно, то коэффициент закрепления операций ориентировочно можно определить по формуле:

Кз.о. = *Кн, (1.1)

где Фдо - действительный годовой фонд времени (час);

Тшт.ср. - среднее значение нормы времени (н/ч);

N - годовой объём выпуска изделий, (шт.);

Кв - средний коэффициент выполнения норм: Кв = 1,3;

Кн - нормативный коэффициент загрузки оборудования: Кн = 0,75.

Действительный фонд времени работы оборудования на год можно определить по следующей формуле:

Фдо = Фн*(1 - К / 100), (1.2)

где Фн - годовой номинальный фонд времени работы оборудования час/год

К - процент, учитывающий время пребывания оборудования в ремонте, %

К=6% для средних станков

Фн = Д*t*n, (1.3)

где Д - количество рабочих дней в году;

t - нормативная продолжительность смены;

n - количество смен.

Фн = 360*8*2 = 4160 час.

Фдо = 4160*(1 - 6/100) = 3 190 часа

Тшт.ср. = 0,992 мин.

_{Кз.о. = *0,75 = = 23 (1.4)}

Кз.о. = 23

Кз.о ? 23 - среднесерийное производство.

Размер партии запуска n на стадии проектирования определяют обычно из расчета суточного задания:

n = Q*a / 253, (1.5)

где Q-годовой выпуск деталей, шт.; а - 3,6,12,24 - переодичность запуска, дни; 253-число рабочих дней в году.

n = 15000*3 / 253 = 178.

Размер партии должен быть скорректирован с учетом удобства планирования и организации производства Корректировка размера партии состоит в определении расчетного числа смен на обработку всей партии деталей на основании рабочих мест:

C = = = 0,5 (1.6)

где 476 - действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин.;

0,8 - нормативный коэффициент загрузки стакана в серийном производстве.

Расчетное число смен округляется до принятого целого числа С. Затем определяется число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен:

n = = = 191. (1.7)

2. Служебное назначение и общая характеристика объектов производства

Стакан представляет собой деталь типа втулки и состоит из двухступенчатой наружной поверхности переходящей через фаски к двум параллельным торцам, затем через фаски к двухступенчатой внутренней поверхности и имеют общую ось вращения. На торце O118 расположено 5 отверстий и 5 отверстий O7/12 все отверстия расположены на одной окружности. Внутренняя поверхность O45 предназначена для установки подшипников качения. Так как стакан воспринимает значительные нагрузки, то материал, из которого он изготавливается должен обладать однородной структурой. Хорошо обрабатывается резанием, и воспринимать термическую обработку, всем этим свойствам обладает сталь 40 ГОСТ 1050-88 (см. табл. 1.2.1 и 1.2.2).

Таблица 1.1. Химический состав и твердость стали 40

Элементы входящие в состав стали, в%
Углерод С	Кремний Si	Марганец Mn	Хром Cr	Сера S	Свинец Pb	HB
				не более
0,36 - 0,44	0,17 - 0,37	0,5 - 0,8	0,8 - 1,1	0,025	0,30	217

Таблица 1.2. Механические свойства стали 40

Предел текучести Gv, МПа	Временное сопротивление db, МПа	Относительное сужение после разрыва ?%	Коэффициент обрабатываемых Kv
не менее
850	1050	45	1,2 - твердый сплав 0,95 - Pb М5

3. Анализ исходных данных

Конструкторский контроль чертежа детали.

На данном чертеже стакана видов, сечений и размеров достаточно для полного понимания конструкции детали. Также на чертеже проставлены все необходимые размеры и все шероховатости. Но есть не соответствие с ГОСТ, все они сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

На чертеже	По ЕСКД
Заголовок: Технические требования Острые края снять O85 С() O45 А() O52 П() Неуказанна термообработка Неуказанны отклонения остальных размеров	Не пишется на чертеже Острые кромки тупить O85 h6 O45 H7 O52 p6 28…30 HRC H14; h14; ±

Анализ технических требований на изготовление детали.

Заключается в раскрытии и обосновании технических требований.

Острые края тупить, это делается в целях снижения возможных травм и удаления всевозможных заусенцев.

Термообработка-улучшение проводится для придания детали необходимой твердости 28…30 HRC.

Поверхности с неуказанными допусками обрабатываются по H14; h14; ±IT14/2, такой точности достаточно для поверхностей на являющихся посадочными и сопрягаемыми.

Анализ технологичности конструкции детали.

Количественная оценка технологичности, конструкции изделия производится по следующим показателям:

а). по коэффициенту унификации конструкционных элементов

К_у.э. = , (2.1)

где О_у.э.? число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов - резьбы, отверстия, галтели, фаски и т.п.;

О_з ? число типоразмеров конструктивных элементов в изделии.

К_у.э. = = 0,83

По ЕСТПП К_у.э. = 0,65 и выше.

б) по коэффициенту точности обработки:

К_т = 1 - , (2.2)

А_ср = = , (2.3)

где А_ср ? средний квалитет точности обработки;

А - квалитет точности обработки;

n_i - число размеров соответствующего квалитета.

А_ср = = 12,1

К_т = 1 - = 0,91

0,91 > 0,5

Изделие относится к средней точности

в) по коэффициенту шероховатости:

К_ш = , (2.4)

Б_ср = = , (2.5)

где Б_ср - средняя величина коэффициента приведения

Б - величина коэффициента приведения

n_iш - число поверхностей соответствующего параметра

шероховатости

Б_ср = = 5,6

г). по коэффициенту использования материала

К_им = , (2.6)

где М? масса детали, кг

М_м - масса материала, израсходованного на изготовлении детали, кг

М_м = М_з + М_оз, (2.7)

где М_з - масса заготовки, кг

М_оз - масса отходов при получении заготовки, кг

М_м = 2,6 + 0,3 = 2,9

К_им = = 0,79

д). по коэффициенту использования заготовки

К_з = , (2.8)

К_з = = 0,88

Таблица 2.2

№ поверхностей	Идентичные поверхности.	Квалитет точности	Параметр шероховатости Ra	Коэффициент приведения
1 2 3 4 5 6 7 1	- - - - - - - 2	12 12 12 6 13 6 6 3	3,2 3,2 6,3 0,8 6,3 0,8 0,8 4	5 5 4 7 4 7 7 5
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18-22 23 24-28 29 30 31 32 Итого: 32	- - - - - - - - - - 5 - 5 - - - - Итого: 10	9 9 14 12 12 12 11 11 11 12 9 9 10 6 12 12 11	3,2 3,2 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 6,3 3,2 1,6 3,2 0,8 6,3 6,3 6,3	5 5 4 4 4 4 4 4 4 4 5 6 5 7 4 4 4

Таблица 2.3

Наименование показателя	Степень соответствия данному показателю
Методы получения заготовок, обеспечивающие получение поверхностей, не требующих дальнейшей обработки или требующих обработки с малыми припусками	Да
Простановка размеров на чертеже позволяет производить обработку по принципу автоматического получения размеров	Да
Позволяет ли конструкция детали применение наиболее совершенных и производительных методов механической обработки	Да
Обеспечена ли обработка на проход, условия для врезания и выхода режущего инструмента	Да
Использование основных конструкторских баз как измерительных и технологических	Да

Таблица 2.4

Наименование коэффициента	Формула расчета	Расчетный показатель
Коэффициент унификации конструктивных элементов		0,83
Коэффициент точности обработки		0,91
Коэффициент Использования заготовки		0,88
Коэффициент шероховатости		5,6

4. Выбор аналога технологического процесса

Базовый технологический процесс, существующего на предприятии:

005. Токарная гидрокопировальная. Оборудование: гидрокопировальный станок модели 1Н713.

010. Токарная гидрокопировальная. Оборудование: гидрокопировальный станок модели 1Н713.

015. Токарно-револьверная. Оборудование: токарно-револьверный станок модели 1П365.

020. Токарно-револьверная. Оборудование: токарно-револьверный станок модели 1П365.

025. Вертикально-сверлильное. Оборудование: вертикально-сверлильный станок модели 2А135.

030. Вертикально-сверлильное. Оборудование: вертикально-сверлильный станок модели 2А135.

035. Фрезерная. Оборудование: фрезерный станок модели 6Р13.

040. Термообработка улучшения.

045. Круглошлифовальная. Оборудование: круглошлифовальный станок модели 3К12.

050. Внутришлифовальная. Оборудование: внутришлифовальный станок модели 3К227В.

055. Внутришлифовальная. Оборудование: внутришлифовальный станок модели 3К227В.

Технологический процесс механической обработки стакана состоит из двух стадий: черновая и чистовая.

Черновая стадия включает в себя 005 - 030 операции, на которых снимается большой слой металла и получают, из заготовки конфигурацию детали, т.е. стакана. На операциях 005 - 010 создают чистовые базы, обрабатываются точные внутренние и наружные поверхности с припуском на шлифование на токарно-копировальном станке модели 1Н713. Параметр шероховатости черновых операций Rz ? 20 мкм.

Проточки обрабатываются на операциях 015 - 020 на токарно-револьверном станке модели 1П365.

В качестве приспособления применяют на этих операциях: оправка цилиндрическая.

Сверлильная обработка ведется на вертикально-сверлильном станке модели 2А135, приспособлением является кондуктор.

Фрезерная обработка ведется на фрезерном станке модели 6Р13 приспособлением являются, тески с пневматическим приводом.

Чистовая стадия включает в себя 045 - 055 операции. Обработки производятся на круглошлифовальном станке модели 3К12 и внутришлифовальном станке модели 3К227В. С припусков 0,15 - 0,20 мм при установке детали на оправку и трехкулачковой патрон с пневмоприводном.

Параметр шероховатости обработанных чистовых поверхностей

Ra = 1,25 мкм.

5. Выбор заготовки

Для определения оптимального метода получения заготовки проводим сравнение двух методов:

1).Штамповка.

Деталь - стакан.

Штамповочное оборудование - горячештамповочный автомат.

а) Исходные данные по детали

- Материал - сталь 40 ГОСТ 1050-88

- Масса детали - 2,3 к.

б) Исходные данные для расчета

- Масса поковки (расчетная) - 3,68 к.

расчетный коэффициент Кр - 1,6

2,3*1,6 = 3,68 кг.

- Класс точности - Т3

- Группа стали - М1

- Степень сложности - С1

Размеры описывающие поковку фигуры (цилиндр), мм:

диаметр - 89 (85*1,05)

длина - 73,5 (70*1,05), где 1,05 - коэффициент

Масса описывающей фигуры (расчетная) - 2,6

Gп / Gф = 3,68 / 2,6 = 1,4

- Конфигурация поверхности разъема штампа П (плоская)

- Исходный индекс - 10

в) Припуски и кузнечные напуски

- Основные припуски на размеры, мм:

1,1 - толщина 9 мм и шероховатость 1,6

1,4 - диаметр 85 мм и шероховатость 0,8

1,1 - диаметр 118 мм и шероховатость 6,3

1,4 - диаметр 45 мм и шероховатость 0,8

1,2 - толщина 70 мм и шероховатость 6,3

0,9 - толщина 9 мм и шероховатость 6,3

- Дополнительный припуск, учитывающий отклонения от

плоскостности - 0,3 мм.

г) Размеры поковок и их допускаемые отклонения

- Размеры поковок, мм:

диаметр 85 + (1,4 + 0,3)*2 = 88,4 принимаем 88

диаметр 118 + (1,1 + 0,3)*2 = 120,8 принимаем 121

диаметр 45 - (1,4 + 0,3)*2 = 40

толщина 70 + 1,7 + 0,3*2 = 72,3 принимаем 72,5

толщина 9 + 0,9 + 1,1 + 0,3*2 = 11,6 принимаем 11

- Радиусы закругления наружных углов принимаем 0,3 мм.

- Допускаемые отклонения размеров, мм:

диаметр 88

диаметр 121

диаметр 40

толщина 72,5

толщина 11

д) Коэффициент использования материала

Ким = (2.9)

Ким = = 0,88

е) Цена штамповки заготовки

S_{заг(поп)} = Q_пок *С_пок - (Q_пок - q)* (2.10)

где С_пок - стоимость одного килограмма штамповки, руб.;

Q_пок - масса штамповки, кг.;

q - масса готовой детали, кг.;

S_отх - цена одной тонны отходов, руб.

С_пок = * K_T*K_C*K_S*K_M*K_П (2.11)

где С_в.пок - нормативная себестоимость одной тонны штамповки при

определенных условиях, руб. за тонну;

K_T - поправочный коэффициент в зависимости от точности поковки;

K_C - поправочный коэффициент в зависимости от группы

сложности поковки;

K_S ? поправочный коэффициент в зависимости от массы поковки;

K_M - поправочный коэффициент в зависимости от марки материала

поковки;

K_П - поправочный коэффициент в зависимости от объема

производства.

S_{заг(поп)} = 2,6*7,55 - (2,6 - 2,3)* = 16,24 руб.

С_пок = *0,9*0,75*1*1*1 = 7,55 руб.

2).Прокат.

Коэффициент использования материала

Vз = ?*R²*L = 3,14*60²*70 = 791280 (2.12)

Gз = 791280*0,00782 = 6187 ? 6,2

Ким = = = 0,38 (2.13)

ж) Цена заготовки из проката

S_заг(пр) = Q_пр *Ц_пр - (Q_пр - q)* + ?C_оз (2.14)

где Ц_пр - цена одного материала заготовки, руб.;

Q_пр - масса заготовки из проката, кг.;

q - масса готовой детали, кг.;

S_отх - цена одной тонны отходов, руб.;

?C_оз - технологическая себестоимость операций правки, калибровки,

резка прутков на штучные заготовки.

S_заг(пр) = 6,2*5,55 - (6,2 - 2,3)* + 0,42 = 26,04 руб.

Рассчитать экономический эффект:

Э = (26,04 - 16,24)*15000 = 147000 руб.

6. Разработка технологического процесса

На основе существующего технологического процесса разрабатываем перспективный технологический процесс с целью повышения эффективности.

005. Токарно-винторезная. Оборудование: 16К20

010. Токарная с ЧПУ. Оборудование: 16К20Ф3С5

015. Токарно-гидрокопировальная. Оборудование: 1Н713

020. Вертикально - сверлильная с ЧПУ. Оборудование: 2Р135Ф2

025. Вертикально-фрезерная. Оборудование: 6Р13

030. Вертикально - сверлильная. Оборудование: 2А125

035. Термообработка (улучшение).

040. Круглошлифовальная. Оборудование: 3К12

045. Внутришлифовальная. Оборудование: 3К227В

050. Внутришлифовальная. Оборудование: 3К227В

055. Контрольная.

В усовершенствованном технологическом процессе объединены три токарные операции, производимые на гидрокопировальном станке модели 1Н713 и токарно-револьверном станке модели 1П365 в одну токарную операцию с ЧПУ на станке модели 13К20Ф3С5 и сверления отверстия на торце производить на сверлильном станке с ЧПУ модели 2Р135Ф2 вместо вертикально - сверлильного станка модели 2А135. Это позволит повысить производительность труда, качество выпускаемых изделий, снизить себестоимость изготовления стакана и уменьшить площадь цеха.

7. Расчеты режимов резания и нормирование

Расчет режимов резания на операцию 010. Токарная с ЧПУ:

1. Расточить O40 до O44,55 мм на длину L = 72,4 мм

2. Расточить O44,55 до O51,55 мм на длину L = 21 мм

3. Выточить канавку O52,5 мм, В = 3 мм

4. Выточить канавку O55 мм, В = 2,2 мм

5. Точить наружную поверхность O121 до O118 мм на длину

L = 10,2 мм и подрезать торец O118 / O51,6

6. Точить проточку O76*2 мм

7. Точить проточку O76 / O60*29 мм

а) Выбрать глубину резания

t₁ = 2,275 мм.

t₂ = 3,5 мм.

t₃ = 0,475 мм.

t₄ = 1,725 мм.

t₅ = 1,1 мм.

t₆ = 2 мм.

t₇ = 8 мм.

б) Выбрать инструменты на станок 16К20Ф3С5 используют резцы с сечением державки 25 х 25 мм толщина пластины - 6,4 мм.

Резец расточной Т14К8 четырехгранная пластина ? = 60?

Резец прорезной Т14К8, В = 3 мм

Резец прорезной Т14К8, В = 2,2 мм

Резец проходной Т14К8, ? = 90?, ? = 8?, ? = 15?

Резец прорезной Т14К8, В = 12 мм

Резец прорезной Т14К8, В = 8 мм

Нормативный период стойкости Т = 30 мин.

в) Выбрать подачи

S= 0,40

S= S*K*K*K*K*K*K*K*K*K, (2.22)

S= 0,40*1,1*1*1*1,05*1*0,85*1,15*1*1 = 0,45 мм/об.

S= 0,39*1,1*1*1*1*1*0,85*1,15*1*1*1 = 0,41 мм/об.

S= 0,09*1*0,9*0,85*1*0,65*1*1 = 0,044 мм/об.

S= 0,09*1*0,85*0,9*1*0,65*1*1 = 0,044 мм/об.

S= 0,49*1,1*1*1*1,05*1*0,85*1,15*1*1 = 0,55 мм/об.

S= 0,21*1*0,9*1*1*1*1*1 = 0,18 мм/об.

S= 0,18*1*0,9*1*1*1*1*1 = 0,16 мм/об.

г) Выбрать скорость резания

V = V*K, (2.23)

где K- поправочный коэффициент на скорость резания

K= K*K*K*K*K*K*K*K, (2.24)

K= K= 0,95*1*0,9*1*1*1,1*1*1 = 0,94

K= 1*1*0.9*1*1*1,1*1*1 = 0,99

K= K= 1*1,2*1*1,03*1*1,1*1 = 1,36

K= 1*1,2*1*1,03*1*1,1*1 = 1,36

K= 1*1,2*1*1,03*1*1,1*1 = 1,36

V= 185*0,94 = 173,9

V= 144*0,99 = 142,5

V= 190*1,36 = 258,4

V= 190*1,36 = 258,4

V= 146*0,94 = 137,2

V= 113*1,36 = 153,6

V=131*1,36 = 178,2

д) Частоты вращения шпинделя:

n = , (2.25)

n = = 1384,5 об/мин. принимаем 1250

n = = 1018,6 об/мин. принимаем 1000

n = = 1596,3 об/мин. принимаем 1250

n = = 1596,3 об/мин. принимаем 1250

n = = 361,1 об/мин. принимаем 315

n = = 643,6 об/мин. принимаем 630

n = = 746,7 об/мин. принимаем 630

е) Уточняем скорость резания:

V = , (2.26)

V = = 157

V = = 139,8

V = = 202,3

V = = 202,3

V = = 119,6

V = = 150,3

V= = 150,3

ж) Основное время по переходам:

T= , (2.27)

где L- длина резания, мм

L - длина подвода, врезания и перебега инструмента

L = L₁ + L₂ + L₃ (2.28)

? Растачиваем O40 до O44,5 мм на длину L = 72,4 мм.

Резец расточной Т14К8, ? = 60?. При глубине резания t₁ = 2,275 мм.

Длина врезания и перебега L₂ + L₃ = 4 мм. Длина подвода L₁ = 10 мм.

L = 4+10 = 14 мм.

L= 72,4 мм.

Т= = 0,154 мин.

? Растачиваем O44,55 до O51,55 мм на длину L = 21 мм.

Резец расточной Т14К8, ? = 60?. Глубина резания t₂ = 3,5 мм.

L = 4+10 = 14 мм.

Т= = 0,085 мин.

? Точим канавку O52,5; O55 мм.

Резцы прорезные Т14К8, В = 2,2 мм, В = 3 мм.

L= 1,73 мм.

L₂ + L₃ = 5 мм.

L₁ = 5 мм.

Т= = 0,213 мин.

? Точим наружную поверхность O121 до O118 мм на длину

L = 10,2 мм. Подрезать торец O118 / O51,6 и фаску 1 х 45?.

Резец проходной Т14К8, ? = 90?. Глубина резания t₄ = 1,1.

L₂ + L₃ = 5 мм.

L₁ = 10 мм.

L= 46 мм.

Т= = 0,352 мин.

? Точим проточку O76 х 2 мм.

Резец прорезной Т14К8, В = 12 мм. Глубина резания t₅ = 2 мм.

L= 2 мм.

L₁ = 5 мм.

L₂ + L₃ = 5 мм.

Т= = 0,106 мин.

? Точим проточку O76 / O60 х 29.

Резец прорезной Т14К8, В = 8 мм.

L₁ = 5 мм.

L₂ + L₃ = 5 мм

L= 29 мм.

Т= = 0,344 мин.

Общее основное время

Т=0,154 + 0,085 + 0,213 + 0,352 + 0,106 + 0,344 = 1,254 мин.

д) Проверяем выбранные режимы резания по мощности привода главного движения

K*N = 0,6 (2.29)

N₁ = 8,2*0,6* = 4,09

N₂ = 7,1*0,6* = 4,11

N₃ = 2,1*0,6* = 1,34

N₄ = 3,6*0,6* = 2,29

N₅ = 6,5*0,6* = 3,19

N₆ = 2,1*0,6* = 1,67

N₇ = 11*0,6* = 7,57

N= 10 кВт

КПД_э электродвигателя ? = 0,80

N? 1,2*N*? (2.30)

7,57 < 1,2*10*0,8

7,57 < 9,6 кВт

Следовательно, на данном станке обработку стакана производить можно.

Выбор режимы резания по укрупненным нормативам

035. Круглошлифовальная.

Станок модели - 3К12.

а) Выбор шлифовального круга

ПП 300 х 25 х 127. 14А40СТ16К

б) Припуск на шлифование, а = 0,175 мм, O85

в) Скорость шлифовального круга = 30 м/с.

Продольная подача S_в = 0,20 мм/об.

n_шл = = 1910 об/мин.

г) Подача на глубину, на ход стола

S_tx =0,024 мм/дв. ход.

?_д = 30 м/мин.

д) Частота вращения детали:

n_д = = = 112 об/мин. (2.31)

е) Число проходов:

i = = 8 ходов.

ж) Основное время:

Т= = = 1,92 мин. (2.32)

где К - коэффициент = 1,2

?_кр = 30 м/с.

Т_о = 1,92 мин.

Нормирование технологических операций

Операция 010. Токарная с ЧПУ.

Станок - 16К20Ф3С5.

Приспособление трех кулачковый самоцентрирующий патрон с пневмоприводом.

Основное время: Т_о= 1,254 мин.

Штучное время

Т_шт = Т_о+ Т_в + Т_обс +Т_п (2.33)

Т_в = Т_в.у. + Т_м.в. (2.34)

где Т_обс - время обслуживания рабочего места

Т_п - время на личные потребности

Т_в.у. - время на снятие и установку заготовки

Т_м.в. - время, связанное с вспомогательными ходами и перемещениями при обработки поверхности

Т_м.в. = 0,03 + 0,10 + 0,04 + 0,02 = 0,19 мин.

Т_в.у. =0,14 мин.

Т_в = 0,19 + 0,14 = 0,33 мин.

Т_п = ?_тех + ?_орг + ?_отл = 8% (2.35)

Т_оп = Т_о + Т_в = 1,254 + 0,33 = 1,584 мин. (2.36)

Т_п = 8*1,584 / 100 = 0,126 мин.

Т_обс = 8%*Т_оп = 8*1,584 / 100 = 0,126 (2.37)

Т_шт = 1,584 + 0,126 + 0,126 = 1,836

Т_п.з. = 10 мин.

Т_шт.к. =Т_шт + = 1,836 + = 1,888 мин. (2.38)

Операция 035. Круглошлифовальная.

а) Основное время:

Т_о = 1,92 мин.

б) Вспомогательное время:

Время на установку и снятие детали - 0,41 мин.

Время, связанное с обработкой поверхности - 0,65 мин.

Количество пробных измерений - 2,5 мин.

Общее время, связанное с обработкой одной поверхности

0,65*2,5 = 1,63 мин.

Т_в.т. =0,41 + 1,63 = 2,04 мин.

Т_в = Т_вт * К_в = 2,04*1,32 = 2,69 мин.

где К_в - коэффициент = 1,32

в) Оперативное время:

Т_оп = Т_о + Т_в = 1,92 + 2,69 = 4,61 мин. (2.39)

г) Время обслуживания:

Т_обс = 9%* Т_оп (2.40)

Т_обс = 4,61*9 / 100 = 0,41 мин.

Время на отдых и личные потребности:

Т_олн = 4%*Т_от (2.41)

Т_олн = 4,61*4 / 100 = 0,18 мин.

д) Штучное время:

Т_шт = Т_оп + Т_обс + Т_олн = 4,61 + 0,41 + 0,18 = 5,2 мин. (2.42)

е) Подготовительно-заключительное время:

Т_{п з-а} = 10 мин.

ж) Штучно-калькуляционное время:

Т_шт.к. = Т_шт + = 5,2 + = 5,25 мин. (2.43)

8. Технико-экономическое сравнение вариантов выполнения одинаковых объемов (операций) обработки

1 вариант

Определить затраты по заработной плате.

Принимаем, что работа выполняется рабочим третьего разряда, и наладка станка производится наладчиком. Тогда, коэффициент К_н = 1,15, а часовая тарифная ставка С_т = 1818 коп/час и затраты по зарплате составят

С_з = 1,53*С_т *К_н = 1,53*1818*1,15 = 3198,7 коп/час (2.67)

где С_т - часовая тарифная ставка станочника соответствующего

разряда, коп/час

К_н - коэффициент, учитывающий зарплату наладчика

1,53 - суммарный коэффициент, учитывающий выполнение норм, дополнительные доплаты и отчисления на соцстрах

Определить часовые затраты по эксплуатации станка 16К20Ф3С5, для чего предварительно рассчитываем машино-коэффициент К_м

К_м = ( + 1,02*R + 0,68*N_y)*, (2.68)

где Ц - балансовая стоимость станка

R - категория ремонтной сложности станка

N_у - установленная мощность двигателя станка, кВт

К_м = ( + 1,02*30 + 0,68*57)* = 103,5

С_ч.з. = С_о*К_м = 1089*103,5 = 112711,5 коп/час (2.69)

где С_о - часовые затраты на базовом станке: при 2-сменной работе

для серийного производства С_о = 10,89 коп.

К_м - машино-коэффициент, показывающий, во сколько раз затраты, связанные с работой данного станка, больше, чем аналогичные затраты у базового станка

В условиях серийного производства капитальные затраты в станок и здание будут определяться

К_с = = = 13087,5 коп/час (2.70)

К_з = = = 42,18 коп/час (2.71)

где Ц - балансовая стоимость станка, руб.

F - производственная площадь, занимаемая станком, м² с учетом проходов.

Стоимость механической обработки на операцию без учета затрат на технологическую оснастку и электроэнергию составить

С = = *Т_шт.к. (2.72)

где С - стоимость механической обработки, коп.

С_п.з. - величина часовых приведенных затрат, коп/ час

С = *3,08 = 6051,1 коп.

Определить затраты на технологическую оснастку и электроэнергию

С_ин = *Т_о = *2,59 = 83,8 коп. (2.73)

где S_ин - стоимость эксплуатации лезвийного инструмента за период

стойкости в коп.

Т_о - основное (технологическое) время данной операции, мин.

Т - стойкость режущего инструмента, мин.

Определить затраты на эксплуатацию оснастки

С_пр = S_мин.*Т_о = 54,9*2,59 = 142,2 коп. (2.74)

где S_мин - стоимость эксплуатации абразивного инструмента на

1 станко-минуту в коп.

Определить затраты на электроэнергию

С_э = S_э* = 80* = 37,98 коп. (2.75)

где S_э - стоимость 1-го кВт. Ч. электроэнергии (ориентировочно

80 коп)

N_у - установленная мощность электродвигателя станка, кВт.ч.

К_з - коэффициент загрузки двигателя станка по мощности, в

зависимости от режимов резания

Определить технологическую себестоимость второго варианта будет

С_т = С+С_и +С_пр+С_э=6051,1+83,8+142,2+37,98 = 6315,08 коп. (2.76)

2 вариант

Определить затраты по заработной плате.

Принимаем, что работа выполняется рабочим третьего разряда, и наладка станка производится наладчиком. Тогда, коэффициент К_н = 1,15, а часовая тарифная ставка С_т = 1818 коп/час и затраты по зарплате составят

С₃ =1,53*2010*1,15 = 3536,6 коп/час

Определить часовые затраты по эксплуатации станка 16К20Ф3С5, для чего предварительно рассчитываем машино-коэффициент К_м

К_м = (+ 1,02*33 + 0,68*7,5)* = 134,8

С_ч.з. = 1089*134,8 = 146797,2 коп/час

В условиях серийного производства капитальные затраты в станок и здание будут определяться

К_с = = 17746,8 коп/час

К_з = = 21,09 коп/час

С = *1,88 = 4793,9 коп.

Определить затраты на технологическую оснастку и электроэнергию

С_ин = *1,25 = 67,7 коп.

Определить затраты на эксплуатацию оснастки

С_пр = 28,8*1,25 = 36 коп.

Определить затраты на электроэнергию

С_э = 80* = 6,25 коп.

Определить технологическую себестоимость второго варианта будет

С = 4793,9 + 67,7 + 36 + 6,25 = 4903,85 коп.

Наиболее выгодным является второй вариант. Экономический эффект на годовой объем выпуска деталей от применения этого варианта будет:

Э = *Q = *150000 = 2116845 руб.